一种PCB高电流测试方法技术

本发明专利技术公开了一种PCB高电流测试方法，包括前阻值量测、大电流测试、冷却降温、后阻值量测、阻值变化率计算。本发明专利技术通过5个步骤的测试，即可将PCB产品中诸如：孔底分离，镭射未透，镭射漏打，盲孔破孔，通孔破孔，漏接，镭射击穿，孔底残胶，异物破孔，面铜不足，通孔ICD，通孔孔铜不足，盲孔孔铜不足，镭射孔小，盲孔折镀，通孔折镀，孔内铜粉，激光孔小，电镀孔破等问题侦测出来；测试的过程中，不会对PCB产品造成任何损坏，不会影响产品出货，为非破环性测试；测试所耗时间较短，可进行批量性测试，时效性好，能快速反馈缺陷问题所在，以便于能及时调整及改善生产工艺，避免不必要的报废损失。

【技术实现步骤摘要】
一种PCB高电流测试方法
本专利技术涉及PCB测试
，尤其涉及一种PCB高电流测试方法。
技术介绍
PCB(PrintedCircuitBoard)，中文名称为印制电路板。作为电子元器件的重要载体，PCB与众多的电子元器件组合在一起，构造了生活中能见到的各式各样的电子产品。手机，智能手表，电脑，电视机，汽车，卫星，航天飞机…。随着科技的进步，人类生活水平得到了极大的提高，人们对电子产品的安全性和可靠性提出了更高的要求。也许手机或者电脑的一次偶尔黑屏，你只需要复位或者重启一下，那只影响你的使用体验；假如手机电池的起火爆炸呢，假如高速行驶的车辆的突然失控呢，假如战机导弹的突然失效呢，假如天上的卫星突然失灵呢……这些事件的后果无法去想像，只希望永远永远不要出现在现实中。然而，随着电子产品的智能化程度越来越高，产品的体积越来越小，必然导致构成产品的电子元件和PCB的集成化程度越来越复杂，于是对PCB品质可靠性提出了新的难题。PCB的生产过程非常复杂，一块PCB的诞生需要经历钻孔，沉铜，电镀，蚀刻…等等诸多工序。每一道工序中，或因设备参数问题，或因外部环境问题，或因人员操作问题，或因工艺配方问题，这诸多可能存在的因素掺杂在一起，可能会导致PCB成品出现品质隐患。在电子产品的生产过程中，需要在PCB板材上贴装和焊接各式各样的电子元器件，所以PCB需要经历热风回焊炉或波峰焊等高温生产制程。在此类高温制程中，PCB板材的热膨胀可能会导致内层线路的连接出现问题，此类问题会影响PCB电路信号传输的完整性，也可能存在电子产品功能失效的潜在风险。通常此类问题在PCB板材风险中等级较高，影响范围较广，会导致PCB板生产工厂的巨额经济赔偿损失。目前PCB板模拟测试试验大多使用如IR测试，测试，热油测试，TCT，IST等测试，上述测试方法均无法应用在半成品制程过程中完成，测试所耗时间较长而无法进行批量作业，每种测试方法都存在一定的缺陷侦测盲区，且测试多为破坏性验证，只能进行样品验证。如热应力测试，无法监控到多孔，需要经过随机切片进行观察，且无法批量作业。因此需要设一种PCB高电流测试方(其高电流的英文：HighCurrentTest简称HCT)，能弥补以上测试方法的不足，可以在制程生产过程中(半成品)能够进行批量测试，且不会对PCB产品造成任何损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种PCB高电流测试方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种PCB高电流测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、前阻值量测：使用四线微阻仪对HCTCoupon测试回路的两端进行阻值量测；S2、大电流测试：如果前阻值测试通过，则进入大电流测试环节，操作步骤为：a)首先使用恒温加热盘对HCTCoupon测试区域进行均匀加热，使测试区域温度大约100℃左右，此环节可缩短测试时间，但是会导致100℃以内的变化情况不能侦测，如对测试所耗费时间没有太多要求，可省略此加热环节，直接从常温开始大电流测试；b)对HCTCoupon测试回路进行高电流测试，使用一个恒定的电流源加载在HCTCoupon测试回路的两端，在靠近测试回路的两端增加一个电压表，在电流的作用下，电能持续转化为热能Q＝I2*R*T(I为设定的恒定高电流，R为Coupon测试回路的阻值，T为持续上电流的时间；I和T根据所设计的PCB的线路的铜厚度和线路宽度计算得来)此时HCTCoupon区域温度会持续升高，由于金属的阻值会随着温度的升高而近乎线性的升高，而测试回路两端的电压V＝I*R，电压会随着温度的升高而升高；c)持续的给HCTCoupon测试回路通电一段时间，具体时间和PCB设计，以及测试的电压电流有关，通常使用热盘加热方式，则使用大电流进行测试，典型时间为10～20秒钟，如不使用热盘加热，则典型的时间为60秒钟，在此加热过程中，基板材质和金属导体材质都会因温度的升高而发生不同程度的形变，产生多个方向的应力；S3、冷却降温，通过HCT高电流测试之后，此时PCB待测区域温度通常较高，使用干燥冷却气体对HCTCoupon测试区域进行快速冷却降温，待温度冷却至前阻值测量时的状态；S4、后阻值量测，在经历了剧烈的温度变化之后，本身存在品质隐患的PCB产品就会产生细微的变化，此刻，需要对HCTCoupon测试回路进行常温下的4线阻值测量；S5、阻值变化率计算：阻值变化率＝100％x(后阻值-前阻值)/前阻值。优选的，在S2的c)中，此环节如果在规定的时间内，温度不能到达设定的区间或者超过设定的区域，则表示所设计的HCTCoupon测试回路可能存在铜薄或者铜厚的现象，此过程中，在多个合力的作用下，结合力弱的部分就会被撕裂或者完全分离，此时则表现为PCB重大信赖度不良，如孔底分离，渐薄型孔破，界面型孔破，通孔ICD，盲孔ICD等，由于测试回路阻值的突然变大，由V＝I*R可知，电压会表现为突然的上升，如果回路完全断裂，则R趋近于无穷大，在V超过设定的测试电压之后，恒流源变化为恒压源，此时的电流I＝V/R，I趋近于无穷小，此种现象现象通常诊断为PCB孔底分离等。优选的，在S4中，如果HCTCoupon连接的电镀孔的连接处产生了轻微裂痕，会使测试后HCTCoupon的阻值变大，如果冷却后断裂，则HCTCoupon阻值为无穷大，如果在经过大电流牵引作用产生的铜离子迁移，将原本不连通的位置连通而变成局部短路，使测试后HCTCoupon的阻值变小，此过程中，在多个合力的作用下，结合力弱的部分就会被撕裂或者完全分离，此时则表现为PCB重大信赖度不良，如孔底分离，渐薄型孔破，界面型孔破，通孔ICD，盲孔ICD等，由于测试回路阻值的突然变大，由V＝I*R可知，电压会表现为突然的上升，如果回路完全断裂，则R趋近于无穷大，在V超过设定的测试电压之后，恒流源变化为恒压源，此时的电流I＝V/R，I趋近于无穷小，此种现象通常诊断为PCB孔底分离等。本专利技术提供的一种PCB高电流测试方法，与现有技术相比：本专利技术通过5个步骤的测试，即可将PCB产品中诸如：孔底分离，镭射未透，镭射漏打，盲孔破孔，通孔破孔，漏接，镭射击穿，孔底残胶，异物破孔，面铜不足，通孔ICD，通孔孔铜不足，盲孔孔铜不足，镭射孔小，盲孔折镀，通孔折镀，孔内铜粉，激光孔小，电镀孔破等问题侦测出来；本专利技术在测试的过程中，不会对PCB产品造成任何损坏，不会影响产品出货，为非破环性测试；本专利技术的测试所耗时间较短，可进行批量性测试，时效性好，能快速反馈缺陷问题所在，以便于能及时调整及改善生产工艺，避免不必要的报废损失。附图说明图1为HCTCoupon的切面示意图；图2为高电流测试示意图；图3.1为HCT高电流测试电流图；图4为冷热时期异常盲孔孔底状态图4.1为HCT高电流测试温度曲线图；图4.2为HCT高电流测试电压曲线图；图5为PCB板受热产生形变示意图；图6为HCT测试异常电流情况；图7为恒温加热盘对HCTCoupon测试区域进行加热示意图；图8为本专利技术测试流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例和附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCB高电流测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、前阻值量测：使用四线微阻仪对HCT Coupon测试回路的两端进行阻值量测；S2、大电流测试：如果前阻值测试通过，则进入大电流测试环节，操作步骤为：a)首先使用恒温加热盘对HCT Coupon测试区域进行均匀加热，使测试区域温度大约100℃左右，此环节可缩短测试时间，但是会导致100℃以内的变化情况不能侦测，如对测试所耗费时间没有太多要求，可省略此加热环节，直接从常温开始大电流测试；b)对HCT Coupon测试回路进行高电流测试，使用一个恒定的电流源加载在HCT Coupon测试回路的两端，在靠近测试回路的两端增加一个电压表，在电流的作用下，电能持续转化为热能Q＝I2*R*T(I为设定的恒定高电流，R为Coupon测试回路的阻值，T为持续上电流的时间；I和T根据所设计的PCB的线路的铜厚度和线路宽度计算得来)此时HCT Coupon区域温度会持续升高，由于金属的阻值会随着温度的升高而近乎线性的升高，而测试回路两端的电压V＝I*R，电压会随着温度的升高而升高；c)持续的给HCT Coupon测试回路通电一段时间，具体时间和PCB设计，以及测试的电压电流有关。通常使用热盘加热方式，则使用大电流进行测试，典型时间为10～20秒钟；如不使用热盘加热，则典型的时间为60秒钟。在此加热过程中，基板材质和金属导体材质都会因温度的升高而发生不同程度的形变，产生多个方向的应力；S3、冷却降温，通过HCT高电流测试之后，此时PCB待测区域温度通常较高，使用干燥冷却气体对HCT Coupon测试区域进行快速冷却降温，待温度冷却至前阻值测量时的状态；S4、后阻值量测，在经历了剧烈的温度变化之后，本身存在品质隐患的PCB产品就会产生细微的变化，此刻，需要对HCT Coupon测试回路进行常温下的4线阻值测量；S5、阻值变化率计算：阻值变化率＝100％x(后阻值‑前阻值)/前阻值。...

【技术特征摘要】
1.一种PCB高电流测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、前阻值量测：使用四线微阻仪对HCTCoupon测试回路的两端进行阻值量测；S2、大电流测试：如果前阻值测试通过，则进入大电流测试环节，操作步骤为：a)首先使用恒温加热盘对HCTCoupon测试区域进行均匀加热，使测试区域温度大约100℃左右，此环节可缩短测试时间，但是会导致100℃以内的变化情况不能侦测，如对测试所耗费时间没有太多要求，可省略此加热环节，直接从常温开始大电流测试；b)对HCTCoupon测试回路进行高电流测试，使用一个恒定的电流源加载在HCTCoupon测试回路的两端，在靠近测试回路的两端增加一个电压表，在电流的作用下，电能持续转化为热能Q＝I2*R*T(I为设定的恒定高电流，R为Coupon测试回路的阻值，T为持续上电流的时间；I和T根据所设计的PCB的线路的铜厚度和线路宽度计算得来)此时HCTCoupon区域温度会持续升高，由于金属的阻值会随着温度的升高而近乎线性的升高，而测试回路两端的电压V＝I*R，电压会随着温度的升高而升高；c)持续的给HCTCoupon测试回路通电一段时间，具体时间和PCB设计，以及测试的电压电流有关。通常使用热盘加热方式，则使用大电流进行测试，典型时间为10～20秒钟；如不使用热盘加热，则典型的时间为60秒钟。在此加热过程中，基板材质和金属导体材质都会因温度的升高而发生不同程度的形变，产生多个方向的应力；S3、冷却降温，通过HCT高电流测试之后，此时PCB待测区域温度通常较高，使用干燥冷却气体对HCTCoupon测试区域进行快速冷却降温，待温度冷却至前阻值测量时的状态；S4、后阻值量测，在经历了剧烈的温度变化之后，本身存在品质隐患的PCB产品就会产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：段景盛，
申请(专利权)人：威太苏州智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32